莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii.）cbn1和cao突变基因的对比分析及CAO基因的分子定位

论文摘要

用电击法将带有CAO基因片段的Psp109-E8质粒转入到莱茵衣藻cbn1-48 mt+基因突变株中后,转化子中出现了叶绿素b的恢复性表达,初步验证了丧失合成叶绿素b能力的cbn1和cao突变基因具有等位性的属性;将1641-1b（cbn1-43 mt+）和CC-1354（cbn1-48 mt+）突变株分别与cao5 mt-突变株的分离子CBS5-c1和CBS5-c5进行杂交,并通过随机分析方法分离获得1842个减数分裂后代分离子,经检测其中均没有发现有野生性表型的分离子,初步证明cbn1和cao突变基因间有着非常紧密的连锁性;从上述杂交系分离获得的50多个四分子中也没有检测发现显示野生性表型的分离子,其进一步证明了cbn1和cao突变基因具有等位性的属性;根据CAO基因的DNA序列,从5’-端和3’-端设计两个探针,分别与莱茵衣藻核基因组Ⅰ号染色体上GBP1和RB47分子标记之间的21个BAC克隆进行的点杂交实验结果显示,该两个探针序列与21号BAC克隆（莱茵衣藻BAC文库序列号33e2）片段均有同源区的特性,此项DNA杂交实验初步证明,CAO基因的位点是在cbn1突变基因左右两侧的GBP1和RB47两个分子标记之间33e2BAC克隆片段区。利用RT-PCR方法分别扩增得到CAO基因和cbn1基因的序列并通过序列对比发现两个基因的序列相同,此结果进一步确认CAO基因和CBN1基因是同一个基因。本研究确定cao突变基因和cbn1突变基因具有等位基因的属性,CAO基因作为唯一主基因在莱茵衣藻的叶绿素b生物合成中控制从叶绿素酸酯a到叶绿素酸酯b的途径,CAO基因的确切位点是在cbn1基因左右两侧的GBP1和RB47两个分子标记之间的33e2 BAC克隆片段区。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 文献综述
• 一、光合作用遗传研究理想的模式材料----莱茵衣藻
• 1.1 莱茵衣藻在系统发育中的地位
• 1.2 莱茵衣藻的生活环境及其细胞结构
• 1.3 莱茵衣藻的生活史
• 1.4 衣藻在遗传学研究领域的优越性
• 1.5 莱茵衣藻的单亲遗传性质
• 二、 叶绿素b 的生物合成途径及其遗传控制
• 2.1 叶绿素b 及其结构
• 2.2 叶绿素b 的生物合成途径
• 第二部分 实验研究
• 一、实验材料与研究方法
• 1.1 主要仪器及设备
• 1.2 实验材料
• 1.2.1 莱茵衣藻品系表型以及来源
• 1.2.2 实验中所用质粒
• 1.2.3 BAC 克隆
• 1.2.4 主要试剂
• 1.3 实验方法
• 1.3.1 莱茵衣藻品系的培养
• 1.3.2 生化分析
• 1.3.3 莱茵衣藻cbnI 突变株的荧光检测法
• 1.3.4 莱茵衣藻核酸实验
• 1.3.5 莱茵衣藻的电击法转化
• 1.3.6 转化子PCR 检测
• 1.3.7 莱茵衣藻的遗传分析--四分子分析及随机分析
• 1.3.8 DNA 的点杂交
• 1.3.9 CAO 基因和cbn1 基因的序列对比分析
• 二、实验结果与分析
• 2.1 转化复性实验
• 2.1.1 用电击法转化莱茵衣藻的转化结果
• 2.1.2 PCR 检测结果
• 2.1.3 转化子荧光检测结果
• 2.1.4 转化子光合色素成分测定分析结果
• 2.2 莱茵衣藻的遗传分析结果
• 2.2.1 随机分析实验结果
• 2.2.2 四分子分析实验结果
• 2.3 CAO 基因与CBN1 基因位点BAC 克隆的点杂交
• 2.3.1 CBN1 基因的位点及所购BAC 克隆的具体位点
• 2.3.2 探针的制备
• 2.3.3 探针杂交结果
• 2.4 CAO 和cnn1 基因的RT-PCR 及测序对比结果
• 2.4.1 RT-PCR
• 2.4.2 测序
• 第三部分 讨论
• 结论
• 参考文献
• 附录1.BAC 克隆的序号及其遗传分子标记
• 附录2.莱茵衣藻CAO 基因序列和c6111 突变基因序列
• 附录3.荧光检测照片
• 附录4.培养基的配制
• 致谢
• 作者简介